1. La astrofísica es el estudio de la física de las estrellas, sistemas estelares y
material interestelar. Las leyes de la física se aplican a los sistemas
astronómicos para ayudarnos a comprender cómo estos sistemas llegaron a
ser, cómo trabajan con los otros sistemas y cómo cesan de ser. La Astrofísica
acepta sin preguntas la localización y movimientos de los cuerpos celestes;
se cuestiona, por ejemplo, de qué están compuestos cualquiera de estos
cuerpos celestes, qué mantiene su luminosidad, cuán densos, calientes o
masivos son, de dónde viene la energía que liberan, cómo nacen, se
desarrollan y finalmente se extinguen o explotan, etc.
La astrofísica consta de la astrofísica teórica es la cual busca explicar en
términos físicos los fenómenos observados por los astrónomos. Con este
propósito, los astrofísicos teóricos crean y evalúan modelos para reproducir y
predecir las observaciones; y la astrofísica de observación, la cual extrae la
información física de las observaciones astronómicas que pueden ser
directamente comparados con los modelos, utilizandolos en pruebas
inequívocas de observación.
Los astrofísicos son conocidos para el estudio de fenómenos como los agujeros negros,
las galaxias, supercúmulos, estrellas de neutrones, quásares, el Big Bang, materia oscura
y energía, cuerdas cósmicas, evolución estelar, la radiación de fondo de microondas y
muchos otros. El cosmos es un buen escenario para estudiar física pura porque se
convierte en esa gran escala, el tipo de elemento que componen los objetos en variables
menos importantes y más generales como masa y velocidad tener primacía. A veces la
astrofísica se llama "el estudio de las muy grandes y muy pequeños".Los astrofísicos
han contribuido muchos importantes ideas a nuestra comprensión del universo que
vivimos. Ha pronosticado la edad probable del universo, el tamaño del universo
observable, cuánto durará nuestro sol antes de que agota su combustible nuclear los
agujeros negros y otros cuerpos celestes exóticos, lo que el Universo parecía hace
billones de años, la temperatura media del espacio interestelar o intergaláctico, las
formas de las galaxias y la forma en que se distribuye de materia en el universo
observable.
Entre las ramas que estudia la Astrofísica teórica está:
-La cosmología: no estudia tanto las estrellas individuales o las galaxias
en su propio derecho, sino las propiedades del universo en general: su
origen, evolución y destino final. Los cosmólogos trabajan para comprender
cómo el universo se formo, la apariencia que posee actualmente, y lo que el
futuro le depara. Buscan las bases de la comprensión científica, utilizando
las herramientas de la física moderna y teorías de moda que proporcionan
modelos unificados y comprobables de la evolución del universo desde su
creación hasta el presente y en el futuro.
Las raíces de la cosmología las encontraremos en los antiguos mitos y
leyendas y a los estudios griegos de los movimientos de los planetas, pero la
cosmología moderna es una descripción matemática del comportamiento del
espacio-tiempo en su escala más grande, o sea usando ecuaciones de la
Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein. De esta forma el

2. nacimiento de la cosmología moderna fue en 1917 cuando Einstein aplicó
por primera vez dichas ecuaciones a la descripción del Universo en general.
-La astrofísica estelar: estudia los procesos físicos que se dan en las
estrellas: formación, asociaciones, reacciones nucleares en las estrellas,
luminosidad, composición, muerte de las estrellas, y formas de averiguar las
propiedades de la estrella a través de las observaciones.
• La formación de la estrella empieza cuando una densa nube
interestelar de hidrógeno y partículas de polvo se colapsa hacia su
centro bajo la influencia de su propia gravedad. Esta contracción
gravitatoria causa un aumento en la densidad de la nube y en su
temperatura interior. El calor vaporiza los granos del polvo. Los gases
en el centro de la nube empiezan a ejercer una presión exterior que
detiene la contracción. Las estrellas empiezan a formarse en el centro
de la nube. Cuando las estrellas empiezan a radiar energía derivada
de la contracción gravitatoria, sus gases se liberan, dejando un grupo
de estrellas.
-Una estrella compacta: a diferencia de una estrella típica, no
contrarresta a la gravedad mediante la presión generada por reacciones de
fusión nuclear en su interior. Tales objetos son, de hecho, el resultado del
agotamiento del combustible nuclear de las estrellas. Por ello también son
frecuentemente denominadas como remanentes estelares. Sin ninguna
fuente de energía que luche contra el colapso estas estrellas muertas están
comprimidas al máximo de lo que permite su masa. Se mantienen estables
sujetas por fuerzas nucleares de origen cuántico. A tan elevadas densidades,
la materia se halla en un estado que se denomina degenerado. En casos
extremos el objeto es incapaz de sostenerse a sí mismo formando así una
singularidad espaciotemporal. Dependiendo de la masa inicial de la estrella
y de cuanta masa haya perdido o ganado a lo largo de su vida el fin de las
reacciones nucleares trae consigo la aparición de un tipo u otro de objeto
compacto.
-Agujero negro: Son objetos muy prevalentes en el universo y tan densos
que nada escapa de su atracción gravitacional. Por lo general se forman
cuando una estrella se convierte en supernova: su núcleo explota y no existe
una fuerza conocida que pueda detener la inmensa gravedad que se cierne
sobre él. Se cree que casi todas las galaxias contienen agujeros negros en su
centro, millones y miles de millones más masivos que nuestro sol. Algunos
de ellos son los objetos más violentos y energéticos del universo: al absorber
estrellas, polvo y gases, estos agujeros negros disparan jets de radio y
emiten puntos de luz sumamente intensos llamados cuásares ("fuentes de
radio casi estelares"). Otros, con frecuencia los más viejos (como el que yace
en el centro de la Vía Láctea), son tragones más calmados. No podemos
observar directamente a los agujeros negros, pero sí vemos el efecto que
producen sobre el material que los rodea.

3. Las investigaciones de expertos como Stephen Hawking parecen indicar que
los agujeros negros no capturan la materia por siempre, sino que a veces hay
“goteos” lentos, en forma de una energía
llamada radiación de Hawking. Eso significa
que es posible que no tengan una vida
eterna. Los agujeros se van achicando y
sucede que la tasa de radiación aumenta a
medida que la masa de agujero disminuye,
de tal manera que el objeto irradia más
intensamente a medida que se va
desvaneciendo. Pero nadie está seguro de lo
que sucede durante las últimas etapas de la
evaporación de un agujero negro. Algunos astrónomos piensan que
permanece un diminuto remanente. En general, el concepto de la
evaporación de agujeros negros sigue siendo más bien especulativo.
-La astrofísica galáctica: estudia los procesos que ocurren en las
galaxias: tipos de galaxias, formación y estructura, composición, distancias,
evolución. En este cabe la galaxia activa el cual es un objeto de estudio de la
astrofisica teorica.
-Galaxia activa: se dice activa cuando una fracción significativa de la
radiación electromagnética que emite no es debida a las componentes
normales de una galaxia: estrellas, polvo y gas interestelar. El término
núcleo activo de galaxia (AGN, por sus siglas en inglés) se usa
frecuentemente para denominar este tipo de objeto, ya que la energía
emitida por las galaxias activas se debe aparentemente a una región
compacta en su centro o que, en algunos casos emite chorros de partículas
que se extienden por grandes distancias.
• Tipos de galaxias: Galaxias Elípticas: Presentan
la misma apariencia que un núcleo sin disco, con
una luminosidad aparentemente uniforme. Carecen
de gas y polvo y están formadas por estrellas viejas,
amarillas y de baja metalicidad.
Galaxias Espirales: Presentan un núcleo o bulbo formado por estrellas de
población II (viejas, amarillentas-anaranjadas, y de bajo contenido
metálico), y un disco con gran cantidad de gas y polvo interestelar, lo que
indica formación de estrellas jóvenes, azuladas y
muy metálicas (estrellas de la población de tipo I),
poblando los llamados brazos espirales, que se
forman como ondas de densidad de choque, debido
al movimiento de rotación de todo el disco galáctico
de forma diferencial. Básicamente, las galaxias

4. espirales se clasifican en dos grandes grupos: Espirales normales y espirales
barradas (con una barra de estrellas cruzando el núcleo).
Galaxias lenticulares: .Presentan la apariencia de
un núcleo con un disco, pero sin brazos espirales. Están
formadas por estrellas viejas, poco metálicas, y si gas o
polvo interestelar. Se diferencian de las galaxias
elípticas en que sí tienen disco, al contrario que
aquellas que solo presentaban un núcleo más o menos
achatado. Y se diferencian de las galaxias espirales en
que el disco es uniforme, esto es, sin brazos estelares
debido a las ondas de densidad propias del movimiento diferencial de las
estrellas alrededor del núcleo de la galaxia.
Galaxias Irregulares: Son galaxias que no presentan simetría de
ningún tipo, no aparece definido un núcleo ni un disco. Los
ejemplos más notables son las dos galaxias satélites de nuestra
Vía Láctea: las Nubes de Magallanes
- Medio interestelar: o ISM por sus siglas en inglés, es el contenido de
materia y energía que existe entre las estrellas dentro de una galaxia. El
medio interestelar desempeña un papel crucial en astrofísica a causa de su
situación entre las escalas estelar y galáctica. Las estrellas se forman dentro
de regiones frías de medio interestelar, al tiempo que éstas reponen materia
interestelar y energía a través de los vientos estelares y las explosiones de
supernova. Esta interacción entre estrellas y materia interestelar fija el
porcentaje en que una galaxia reduce su contenido gaseoso y por tanto
determina la vida de la formación estelar activa.
La Astrofisica observacional comprende estudiar estrellas de diferentes
temperaturas y edades, actividad estelar (similar al ciclo de actividad solar)
y entornos de estelares. Entre los objetos más fríos en estrellas jóvenes que
están en proceso de formación de sistemas planetarios, actividad en las
superficies de mediana edad solar como estrellas y su muerte. Entre los
objetos más esta la composición química. Técnicas de investigación como el
desarrollo y la construcción de instrumentos astronómicos; observaciones
espectroscópicas de alta resolución y reducción de datos avanzada; síntesis
espectral; modelos de atmósferas estelares; y el desarrollo y la aplicación de
métodos matemáticos únicos como imágenes Doppler, permitiendo realizar
mapas de superficie de temperatura, composición química y los campos

5. magnéticos de las estrellas con resolución espacial más allá de lo que
cualquier telescopio pueden hacer.